Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fluoreszenzlampe und eine Anzeigevorrichtung,
die die Fluoreszenzlampe als Beleuchtungsvorrichtung aufweist.
Eine transparente Flüssigkristallanzeigevorrichtung und eine halbtransparente Flüssigkri
stallanzeigevorrichtung benötigen eine Rückbeleuchtung. Es gibt grob gesagt zwei Arten
von Rückbeleuchtung. Eine Art ist ein Kantentyp und die andere ist ein Unterseitentyp.
Gemäß dem Kantentyp ist eine Fluoreszenzlampe an der Kante eines Flüssigkristallanzei
gepaneels angeordnet. Licht, welches von der Fluoreszenzlampe imitiert wird, wird zur
Rückseite des Flüssigkristallanzeigepaneels mittels einer Lichtführungsplatte geleitet und
dann in das Flüssigkristallanzeigepaneel eingeleitet.
Im Fall des Kantentyps ist es kaum zu bewerkstelligen, Licht gleichmäßig und effizient
von der Fluoreszenzlampe zur Rückseite des Flüssigkristallanzeigepaneels zu leiten.
Als ein Verfahren vom Unterseite-Typ ist es bekannt, eine Anzahl von Fluoreszenzlampen
in einer Linie hinter einem Flüssigkristallanzeigepaneel anzuordnen. Im Fall eines derarti
gen Unterseite-Typs wird, wenn die Fluoreszenzlampen zu nahe an dem Flüssigkristallan
zeigepaneel angeordnet sind, eine Ungleichmäßigkeit der Lichtintensität an dem Flüssigkri
stallanzeigepaneel verursacht.
Für den Unterseite-Typ wurden Flachpaneel-Fluoreszenzlampen als geeignet vorgeschla
gen. Ein Beispiel einer Flachpaneel-Fluoreszenzlampe ist in der internationalen Veröffentli
chung Nr. WO 98/11596 offenbart. Die Offenbarung der internationalen Veröffentli
chungsnummer WO 98/11596 ist hier als Ganzes durch die Bezugnahme enthalten.
Die Fig. 1A und 1B sind mit den Fig. 6a und 6b identisch, die in der internationa
len Veröffentlichung Nr. WO 98/11596 enthalten sind. Fig. 1A zeigt eine teilweise wegge
schnittene Draufsicht auf eine Flachpaneel-Fluoreszenzlampe, und Fig. 1B zeigt die Fluo
reszenzlampe im Schnitt. In den Fig. 1A und 1B bezeichnet Bezugsziffer 58 eine Ka
thode, und Bezugsziffer 59 bezeichnet eine Anode. Wie dargestellt, sind eine Anzahl von
Kathoden 58 und Anoden 59 wechselweise parallel auf einer unteren Glasplatte 60 ange
ordnet.
An die Kathoden 58 und die Anoden 59 werden mit einer in der Fig. 2 gezeigten Zeitsteue
rung Spannungen angelegt. Dann wird in einer Periode T1, während der an die Anoden 59
eine positive Spannung angelegt ist und an die Kathoden 58 eine negative Spannung an
gelegt ist, in dreieckigen Flächen, die durch Vorsprünge 68 der Kathoden 58 als Scheitel
punkte und die Anoden 59 als Basen gebildet sind, eine elektrische Entladung verursacht,
wie dies in der Fig. 3 gezeigt ist. Durch die elektrische Entladung werden von einem Edel
gas, welches im Inneren der Fluoreszenzlampe eingeschlossen ist, Ultraviolettstrahlen
emittiert. Die Ultraviolettstrahlen treten in eine Leuchtstoffschicht 63 ein, die auf die In
nenfläche einer oberen Glasplatte 61 gestrichen ist, und werden zu sichtbarem Licht. Die
in der Fig. 2 gezeigte Periode T1 ist eine Periode, während der zwischen den Anoden 59
und den Kathoden 58 eine elektrische Entladung verursacht wird. Andererseits ist eine
Periode T2 eine Nachglimmperiode, während der die elektrische Entladung nicht verur
sacht wird. Atome und Elektronen des im Inneren der Lampe eingeschlossenen Gases ver
binden sich in einer Periode T2 wieder. Die Lichtemissionseffizienz kann durch eine ge
eignete Einstellung der Perioden T2 verbessert werden.
Eine derartige Flachpaneel-Fluoreszenzlampe hat den Vorteil, daß die Ungleichmäßigkeit
der Lichtintensität, verglichen mit den vorstehend beschriebenen in Linien angeordneten
Fluoreszenzlampen reduziert wird.
Ähnliche Flachpaneel-Fluoreszenzlampen sind in den internationalen Veröffentlichungen
Nr. WO 98/43276, Nr. WO 98/43277 und Nr. WO 98/43278 offenbart. Diese Offenbarungen
sind hier als Ganzes durch die Bezugnahme enthalten.
Solche Flachpaneel-Fluoreszenzlampen haben die folgenden Probleme.
Da von dem Vorsprung 68 als Scheitelpunkt aus eine elektrische Entladung verursacht
wird, wird eine Lichtabstrahlfläche eingeengt, wodurch eine Ungleichmäßigkeit der
Lichtintensität verursacht wird. Somit ist es für den Fall, daß eine Flachpaneel-Fluores
zenzlampe als Rückbeleuchtung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung verwendet wird,
erforderlich, die Dicke der Diffusionsplatten, die zwischen die Fluoreszenzlampe und das
Flüssigkristallanzeigepaneel eingesetzt werden, einzustellen, oder zwischen der Flachpaneel-
Fluoreszenzlampe und den Diffusionsplatten einen Abstand zu schaffen, um die Ungleich
förmigkeit der Lichtintensität zu verringern.
Die Verwendung vieler Diffusionsplatten oder eines großen Abstandes zwischen dem
Flüssigkristallanzeigepaneel und der Fluoreszenzlampe erhöht jedoch die Gesamtdicke der
Flüssigkristallanzeigevorrichtung. Und die Erhöhung des Gewichtes der Diffusionsplatten
erhöht das Gewicht der Fluoreszenzlampe und erhöht weiterhin das Gewicht der Flüssig
kristallanzeigevorrichtung.
Die vorliegende Erfindung erfolgte angesichts der vorstehend beschriebenen Probleme des
Standes der Technik, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fluores
zenzlampe zu schaffen, die eine verminderte Ungleichförmigkeit der Lichtintensität erzielt.
Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, ist eine Fluoreszenzlampe (20) gemäß einem ersten
Aspekt der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß sie aufweist:
ein erstes Substrat (1),
ein zweites Substrat (2), das so angeordnet ist, daß es dem ersten Substrat (1) zu
gewandt ist,
ein Entladungsgas (12), das zwischen dem ersten Substrat (1) und dem zweiten
Substrat (2) dicht eingeschlossen ist, und
einer Anzahl von Entladungelektroden (30, 31, 32), die auf dem ersten Substrat (1)
und/oder dem zweiten Substrat 2 angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die Fluoreszenzlampe (20) Licht emittiert, indem be
wirkt wird, daß an unterschiedlichen Flächen alternierend eine elektrische Entladung ver
ursacht wird, indem Spannungen an die Anzahl von Entladungselektroden (30, 31, 32)
angelegt wird.
Um diese vorstehende Aufgabe zu lösen, ist eine Fluoreszenzlampeneinheit gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß sie aufweist:
eine Fluoreszenzlampe (20) gemäß dem ersten Aspekt, und
eine Treiberschaltung (10), die die Fluoreszenzlampe (20) treibt, indem Treiber
spannungen an die Entladungselektroden (30, 31, 32) der Lampe (20) angelegt werden.
Die Anzahl der Entladungselektroden kann eine Gruppe von ersten Entladungselektroden
(30) und eine Gruppe von zweiten Entladungselektroden (31) enthalten.
In diesem Fall kann die Treiberschaltung (10) einen ersten Schritt und einen zweiten
Schritt wiederholen. Der erste Schritt bewirkt eine elektrische Entladung in ersten Entla
dungsflächen zwischen den ersten Entladungselektroden (30) und den zweiten Entladungs
elektroden (31) durch Anlegen einer Spannung mit einer negativen Polarität an die ersten
Entladungselektroden (30) und Anlegen einer Spannung mit einer positiven Polarität an
die zweiten Entladungselektroden (31). Der zweite Schritt verursacht eine elektrische Ent
ladung in zweiten Entladungsflächen, die sich von den ersten Entladungsflächen wenig
stens teilweise unterscheiden und die zwischen den ersten Entladungselektroden (30) und
den zweiten Entladungselektroden (31) liegen, durch Anlegen einer Spannung mit positi
ver Polarität an die ersten Entladungselektroden (30) und durch Anlegen einer Spannung
mit negativer Polarität an die zweiten Entladungselektroden (31).
Die Anzahl von Entladungselektroden kann eine Gruppe erster Entladungselektroden (30)
und eine Gruppe zweiter Entladungselektroden (31) enthalten.
In diesem Fall können die ersten Entladungselektroden (30) und die zweiten Entladungs
elektroden (31) jeweils Vorsprünge (24) haben. Und die Vorsprünge (24) der ersten Entla
dungselektroden (30) und die Vorsprünge (24) der zweiten Entladungselektroden (31)
können so angeordnet sein, daß sie nicht den Vorsprüngen (24) der anderen Gruppe der
Entladungselektroden gegenüberstehen.
Die Treiberschaltung (10) kann an die ersten Entladungselektroden (30) und die zweiten
Entladungselektroden (31) Treiberspannungen (Fig. 7A und 7B) anlegen, die Polaritäten
haben, welche zueinander entgegengesetzt geändert werden.
Sowohl die ersten Entladungselektroden (30) als auch die zweiten Entladungselektroden
(31) können auf dem ersten Substrat (1) angeordnet sein (Fig. 5). Oder die ersten Entla
dungselektroden (30) können auf dem ersten Substrat (1) und die zweiten Entladungselek
troden (31) können auf dem zweiten Substrat (2) angeordnet sein (Fig. 11).
Für den Fall, bei dem eine Spannung mit negativer Polarität an die ersten Entladungselek
troden (30) angelegt wird und an die zweiten Entladungselektroden (31) eine Spannung
mit einer positiven Polarität angelegt ist, kann eine elektrische Entladung in den ersten
Entladungsflächen verursacht werden, die zwischen den Vorsprüngen (24) der ersten Ent
ladungselektroden (30) und den zweiten Entladungselektroden (31) liegen. Und für den
Fall, bei dem eine Spannung mit positiver Polarität an die ersten Entladungselektroden
(30) angelegt wird und an die zweiten Entladungselektroden (31) eine Spannung mit nega
tiver Polarität angelegt wird, kann eine elektrische Entladung in den zweiten Entladungs
flächen verursacht werden, die sich von den ersten Entladungsflächen wenigstens teilweise
unterscheiden und die zwischen den Vorsprüngen (24) der zweiten Entladungselektroden
(31) und den ersten Entladungselektroden (30) liegen.
Die Anzahl der Entladungselektroden kann eine Gruppe erster Entladungselektroden (30),
eine Gruppe zweiter Entladungselektroden (31) und eine Gruppe dritter Entladungselek
troden (32) enthalten.
In diesem Fall kann die Treiberschaltung (10) einen ersten Entladungsschritt und einen
zweiten Entladungsschritt wiederholen. Der erste Entladungsschritt verursacht eine elektri
sche Entladung in ersten Entladungsflächen zwischen den ersten Entladungselektroden
(30) und den zweiten Entladungselektroden (31) durch Anlegen einer Treiberspannung mit
einem positiven Potential an eine der Gruppen der ersten Entladungselektroden (30) und
zweiten Entladungselektroden (31) und Anlegen einer Treiberspannung mit einem negati
ven Potential an die andere der Gruppen aus den ersten Entladungselektroden (30) und den
zweiten Entladungselektroden (31). Der zweite Entladungsschritt verursacht eine elektri
sche Entladung in zweiten Entladungsflächen, die sich von den ersten Entladungsflächen
wenigstens teilweise unterscheiden und die zwischen den ersten Entladungselektroden (30)
und den dritten Entladungselektroden (32) liegen, indem an eine der Gruppen aus den er
sten Entladungselektroden (30) und den dritten Entladungselektroden (32) eine Treiber
spannung mit einem positiven Potential angelegt wird und an die andere der Gruppen aus
den ersten Entladungselektroden (30) und den dritten Entladungselektroden (32) eine Trei
berspannung mit einem negativen Potential angelegt wird.
Die Anzahl der Entladungselektroden kann eine Gruppe aus ersten Entladungselektroden
(30), eine Gruppe aus zweiten Entladungselektroden (31) und eine Gruppe aus dritten
Entladungselektroden (32) umfassen.
In diesem Fall können die ersten Entladungselektroden (30) und die zweiten Entladungs
elektroden (31) auf dem ersten Substrat (1) angeordnet sein, und die dritten Entladungs
elektroden (32) können auf dem zweiten Substrat (2) angeordnet sein.
Und in diesem Fall können die Gruppe der zweiten Entladungselektroden (31) und die
Gruppe der dritten Entladungselektroden (32) jeweils Vorsprünge (24) haben, die so ange
ordnet sind, daß sie die Vorsprünge (24) der anderen Gruppe nicht überlappen.
Die dritten Entladungselektroden (32) können auf dem zweiten Substrat (2) so angeordnet
sein, daß sie beinahe den zweiten Entladungselektroden (31) gegenüberliegen.
Die Treiberschaltung (10) kann an die zweiten Entladungselektroden (31) und die dritten
Entladungselektroden (32) alternierend eine Treiberspannung mit negativem Potential an
legen. Und während an die zweiten Entladungselektroden (31) oder die dritten Entladungs
elektroden (32) eine Treiberspannung mit negativem Potential angelegt wird, kann die
Treiberschaltung (10) an die ersten Entladungselektroden (30) eine Treiberspannung mit
positivem Potential anlegen.
Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, ist eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß
einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß sie die
Fluoreszenzlampeneinheit gemäß dem zweiten Aspekt als Rückbeleuchtung aufweist.
Die Fluoreszenzlampe (20) kann Licht emittieren, indem selektiv eine elektrische Entla
dung in den ersten Entladungsflächen zwischen den ersten Entladungselektroden (30) und
den zweiten Entladungselektroden (31) und in den zweiten Entladungsflächen, die sich von
den ersten Entladungsflächen wenigstens teilweise unterscheiden und die zwischen den
ersten Entladungselektroden (30) und den dritten Entladungselektroden (32) liegen, in
Übereinstimmung mit den Polaritäten der Spannungen, die ari die Anzahl von Entladungs
elektroden (30, 31, 32) angelegt werden, verursacht wird.
Die Treiberschaltung (10) kann an die Anzahl von Entladungselektroden (30, 31, 32) Trei
berspannungen anlegen, um sowohl die ersten als auch die zweiten Entladungsflächen ein
zuschalten, wenn die Lichtintensität der Rückbeleuchtung auf einem maximalen Pegel ist,
und kann Treiberspannungen zum Abschalten einer der ersten und zweiten Entladungsflä
chen anlegen, wenn die Rückbeleuchtung auf einem minimalen Pegel ist.
Die Treiberschaltung (10) kann an die Anzahl von Entladungselektroden (30, 31, 32) Trei
berspannungen zum Steuern der ersten und zweiten Entladungsflächen anlegen, um wäh
rend 50% einer vorbestimmten Periode Licht zu emittieren, wenn die Lichtintensität der
Rückbeleuchtung auf einem maximalen Pegel ist.
Die Treiberschaltung (10) kann an die Anzahl von Entladungselektroden (30, 31, 32) Trei
berspannungen zum Einschalten einer der ersten oder zweiten Entladungsflächen und auch
zum Steuern der Entladungsflächen, die eingeschaltet sind, anlegen, um während 10% ei
ner vorbestimmten Periode Licht zu emittieren, wenn die Lichtintensität der Rückbe
leuchtung auf einem Mindestpegel ist.
Die Treiberschaltung (10) kann sowohl die ersten als auch zweiten Entladungsflächen
steuern, um Licht zu emittieren, indem während 100% einer vorbestimmten Periode eine
elektrische Entladung verursacht wird, wenn die Lichtintensität der Rückbeleuchtung auf
einem maximalen Pegel ist.
Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, ist eine Fluoreszenzlampeneinheit gemäß einem
vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich zu
den Komponenten der Fluoreszenzlampe (20), die in der Fluoreszenzlampeneinheit gemäß
dem zweiten Aspekt enthalten sind, einen Reflexionsfilm (23) aufweist, und dadurch ge
kennzeichnet, daß der Reflexionsfilm (23) an dem ersten Substrat (1) angebracht ist.
Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, ist eine Fluoreszenzlampeneinheit gemäß einem
fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß sie die gleichen
Komponenten wie diejenigen der Fluoreszenzlampeneinheit gemäß dem zweiten Aspekt
hat, und ist dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten oder dritten Entladungselektroden für
den Fall, daß sie auf dem zweiten Substrat (2) angeordnet sind, aus einem transparenten,
leitfähigen Material bestehen.
Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, verwendet ein Verfahren zum Emittieren von Licht
gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Lampe (Rückbeleuchtung),
in welcher ein Entladungsgas (12) dicht eingeschlossen ist und erste und zweite Entla
dungselektroden (30, 31) ausgebildet sind, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet
ist, daß es aufweist:
Bewirken einer elektrischen Entladung in ersten Entladungsflächen zwischen den
ersten und zweiten Entladungselektroden (30, 31) durch Anlegen einer Spannung mit einer
negativen Polarität an die ersten Entladungselektroden (30) und einer Spannung mit einer
positiven Polarität an die zweiten Entladungselektroden (31) und Umwandeln von Ultra
violettstrahlen, die durch die elektrische Entladung verursacht werden, in sichtbares Licht
durch einen Leuchtstoff,
Verursachen einer elektrischen Entladung in zweiten Entladungsflächen, die sich
von den ersten Entladungsflächen wenigstens teilweise unterscheiden und die zwischen
den ersten und zweiten Entladungselektroden (30, 31) liegen, durch Anlegen einer Span
nung mit positiver Polarität an die ersten Entladungselektroden (30) und einer Spannung
mit einer negativen Polarität an die zweiten Entladungselektroden (31) und Umwandeln
von Ultraviolettstrahlen, die durch die elektrische Entladung verursacht werden, in sichtba
res Licht durch den Leuchtstoff, und
Steuern, daß das Verursachen der elektrischen Entladung in den ersten Entladungs
flächen und das Verursachen der Entladung in den zweiten Entladungsflächen wiederholt
wird.
Bei der Steuerung kann die Steuerung so erfolgen, daß Treiberspannungen zum Einschal
ten sowohl der ersten als auch zweiten Entladungsflächen an die ersten und zweiten Entla
dungselektroden (30, 31) angelegt werden, wenn die Lichtemissionsintensität auf einem
maximalen Pegel ist, und daß Treiberspannungen für das Abschalten einer der ersten oder
zweiten Entladungsflächen an die ersten und zweiten Entladungselektroden (30, 31) an
gelegt werden, wenn die Lichtemissionsintensität auf einem Mindestpegel ist.
Bei der Steuerung kann diese so erfolgen, daß die Treiberspannungen zum Einschalten der
ersten oder zweiten Entladungsflächen zum Steuern der Entladungsflächen, welche einge
schaltet sind, um während 10% einer vorbestimmten Periode Licht zu emittieren, an die
ersten und zweiten Entladungselektroden (30, 31) angelegt werden, wenn die Lichtinten
sität der Rückbeleuchtung auf einem Mindestpegel ist.
Bei der Steuerung können die ersten oder zweiten Entladungsflächen so gesteuert werden,
daß sie Licht emittieren, indem eine elektrische Entladung während 20% einer vorbe
stimmten Periode verursacht wird, wenn die Lichtintensität der Rückbeleuchtung auf ei
nem Mindestpegel ist.
Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, verwendet ein Verfahren zum Emittieren von Licht
gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Lampe (Rückbeleuchtung),
in der ein Entladungsgas (12) dicht eingeschlossen ist und erste Entladungselektroden (30),
zweite Entladungselektroden (31) und dritte Entladungselektroden (32) ausgebildet sind,
wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß es aufweist:
Verursachen einer elektrischen Entladung in ersten Entladungsflächen zwischen
den ersten und zweiten Entladungselektroden (30, 31) durch Anlegen einer Treiberspannung
mit einem positiven Potential an eine die ersten oder die zweiten Entladungselektroden
(30, 31) und einer Treiberspannung mit negativem Potential an die anderen Elektroden der
ersten und zweiten Entladungselektroden (30, 31) und Umwandeln von Ultraviolettstrah
len, die durch die elektrische Entladung verursacht werden, in sichtbares Licht durch einen
Leuchtstoff,
Bewirken einer elektrischen Entladung in zweiten Entladungsflächen, die sich von
den ersten Entladungsflächen wenigstens teilweise unterscheiden und die zwischen den
ersten und dritten Entladungselektroden (30, 32) sind, durch Anlegen einer Treiberspan
nung mit einem positiven Potential an eine der ersten und dritten Entladungselektroden
(30, 32) und einer Treiberspannung mit negativem Potential an die anderen Elektroden der
ersten und dritten Entladungselektroden (30, 32) und Umwandeln von Ultraviolettstrahlen,
die durch die elektrische Entladung verursacht werden, in sichtbares Licht mittels des
Leuchtstoffes, und
Steuern, daß das Verursachen der elektrischen Entladung in den ersten Entladungs
flächen und das Verursachen in den zweiten Entladungsflächen wiederholt wird.
Bei der Steuerung kann diese so erfolgen, daß Treiberspannungen zum Einschalten sowohl
der ersten als auch der zweiten Entladungsflächen an die ersten bis dritten Entladungs
elektroden (30, 31, 32) angelegt werden, wenn die Lichtemissionsintensität auf einem Ma
ximalpegel ist, und daß Treiberspannungen zum Abschalten einer der ersten oder zweiten
Entladungsflächen an die ersten bis dritten Entladungselektroden (30, 31, 32) angelegt
werden, wenn die Lichtemissionsintensität auf einem Mindestpegel ist.
Beim Steuern kann gesteuert werden, daß die Treiberspannungen zum Einschalten einer
der ersten oder zweiten Entladungsflächen und zum Steuern der Entladungsflächen, wel
che eingeschaltet sind, um während 10% einer vorbestimmten Periode Licht zu emittieren,
an die ersten bis dritten Entladungselektroden (30, 31, 32) angelegt werden, wenn die
Lichtintensität der Rückbeleuchtung auf einem Mindestpegel ist.
Bei der Steuerung kann eine der ersten und zweiten Entladungsflächen so gesteuert wer
den, daß sie Licht emittiert, indem bewirkt wird, daß die elektrische Entladung während
20% einer vorbestimmten Periode verursacht wird, wenn die Lichtintensität der Rückbe
leuchtung auf einem Mindestpegel ist.
Diese Aufgaben und andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus
der folgenden detaillierten Beschreibung und den begleitenden Figuren klarer hervor, in
welchen zeigt:
Fig. 1A eine teilweise ausgeschnittene Draufsicht auf eine herkömmliche Flachpaneel-
Fluoreszenzlampe, und Fig. 1B zeigt diese Fluoreszenzlampe im Schnitt;
Fig. 2 zeigt die Signalformen von Spannungen, die jeweils an die Kathoden und An
oden angelegt werden, die in der herkömmlichen Flachpaneel-Fluoreszenzlampe
wie sie in den Fig. 1A und 1B gezeigt ist, angelegt werden;
Fig. 3 zeigt Entladungsflächen der herkömmlichen Flachpaneel-Fluoreszenzlampe, wie
sie in den Fig. 1A und 1B gezeigt ist;
Fig. 4 zeigt einen Aufbau einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einer ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 zeigt die Struktur im Querschnitt einer Flachpaneel-Fluoreszenzlampe gemäß der
ersten Ausführungsform;
Fig. 6 zeigt ein Beispiel einer ebenen Struktur der Entladungselektroden, die in der
Flachpaneel-Fluoreszenzlampe gemäß der ersten Ausführungsform enthalten
sind;
Fig. 7A und 7B zeigen Signalformen der Spannungen, die jeweils an die ersten und
zweiten Elektroden der Flachpaneel-Fluoreszenzlampe gemäß der ersten Ausfüh
rungsform angelegt werden;
Fig. 8A und 8B zeigen ein Beispiel der Entladungsflächen der Flachpaneel-Fluoreszenz
lampe gemäß der ersten Ausführungsform;
Fig. 9 zeigt ein weiteres Beispiel einer ebenen Struktur der Entladungselektroden der
Flachpaneel-Fluoreszenzlampe gemäß der ersten Ausführungsform;
Fig. 10A und 10B zeigen ein weiteres Beispiel der Entladungsflächen der Flachpaneel-
Fluoreszenzlampe gemäß der ersten Ausführungsform;
Fig. 11 zeigt eine Querschnittsstruktur einer Flachpaneel-Fluoreszenzlampe gemäß einer
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 zeigt eine Querschnittsstruktur einer Flachpaneel-Fluoreszenzlampe gemäß einer
dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und die Fig. 12A und
12B zeigen Anordnungen der Elektroden, die in dieser Fluoreszenzlampe ent
halten sind;
Fig. 13A bis 13C zeigen jeweils Beispiele der Signalformen der Spannungen, die an die
ersten bis dritten Elektroden der Flachpaneel-Fluoreszenzlampe gemäß der dritten
Ausführungsform angelegt werden;
Fig. 14A und 14B zeigen Entladungsflächen der Flachpaneel-Fluoreszenzlampe gemäß der
dritten Ausführungsform;
Fig. 15A und 15B zeigen Diagramme zur Illustrierung des Konzeptes einer PBM-Lichtju
stierung;
Fig. 16A bis 16C zeigen Diagramme, die Bilder der Treiberspannungen zeigen, welche an
die ersten bis dritten Elektroden der Flachpaneel-Fluoreszenzlampe gemäß der
Fig. 12 und der Fig. 12A und 12B angelegt werden;
Fig. 17 zeigt Farbwertkoordinaten, die die Änderungen des Farbwertes in Bezug zur
Ein-Zeit zeigen, die für den Fall verursacht werden, wo eine PBM-Lichtjustie
rung bei einer herkömmlichen Flachpaneel-Fluoreszenzlampe angewandt wird;
Fig. 18A bis 18E zeigen Modifikationen der Vorsprünge der Flachpaneel-Fluoreszenz
lampe gemäß der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 19A bis 19D zeigen Modifikationen der Elektroden der Flachpaneel-Fluoreszenzlampe
gemäß der vorliegenden Erfindung.
Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Figuren Ausführungsformen der vorlie
genden Erfindung erläutert.
Es wird nun eine Flachpaneel-Fluoreszenzlampe gemäß einer ersten Ausführungsform und
eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die die Flachpaneel-Fluoreszenzlampe als Rückbe
leuchtung verwendet, beschrieben.
Wie in der Fig. 4 gezeigt, hat diese Flüssigkristallanzeigevorrichtung ein Flüssigkristallan
zeigepaneel 6 und eine Flachpaneel-Fluoreszenzlampe 20. Das Flüssigkristallanzeigepaneel 6
und die Flachpaneel-Fluoreszenzlampe 20 sind durch ein vorderes Chassis (Gehäuse) 7, ein
mittleres Chassis 8 und ein rückwärtiges Chassis 9 gehalten. An der rückwärtigen Fläche
des rückwärtigen Chassis 9 ist ein Schaltungssubstrat 10 befestigt. Das Schaltungssubstrat
10 ist mit einer Inverterschaltung, die eine Spannung zum Treiben der Flachpaneel-Fluores
zenzlampe 20 erzeugt, bestückt (vorgesehen). Mit dem Schaltungssubstrat 10 und der
Fluoreszenzlampe 20 ist ein Stromversorgungskabel 13 zum Übertragen von elektrischer
Leistung von der Inverterschaltung zu der Flachpaneel-Fluoreszenzlampe 20 verbunden.
Fig. 5 zeigt eine Querschnittsstruktur der Flachpaneel-Fluoreszenzlampe 20 im Einzelnen.
Fig. 6 zeigt eine ebene Struktur der Entladungselektroden.
Wie in der Fig. 5 und 6 gezeigt, sind eine Anzahl von ersten Elektroden 30 und eine An
zahl von zweiten Elektroden 31 alternierend auf einem unteren Substrat 1 angeordnet, das
aus einem Kunststoff oder Glas besteht und eine Dicke von beispielsweise 2 mm hat. Wie
in der Fig. 6 gezeigt sind die Anzahl von ersten Elektroden 30 und die Anzahl von zweiten
Elektroden 31 parallel zueinander angeordnet. Die Anzahl der ersten Elektroden 30 sind an
ihrem einen Ende miteinander verbunden. Die Anzahl der zweiten Elektroden 31 sind an
ihren einen Enden miteinander verbunden.
Im Folgenden wird die Summe der miteinander verbundenen ersten Elektroden 30 als erste
Gruppe Elektroden und die Summe der miteinander verbundenen zweiten Elektroden 31
als eine zweite Gruppe Elektroden bezeichnet.
Die erste Gruppe Elektroden und die zweite Gruppe Elektroden haben in vorbestimmten
Intervallen Vorsprünge (Entladungsvorsprünge) 24. Die an der ersten Gruppe Elektroden
vorgesehenen Vorsprünge 24 und die an der zweiten Gruppe Elektroden vorgesehenen
Vorsprünge 24 sind in einem versetzten Zustand angeordnet. Anders ausgedrückt, die Vor
sprünge 24 sind so ausgebildet, daß sie an den beiden Seiten jeder ersten Elektrode 30 und
zweiten Elektrode 31 vorstehen (in der Fig. 6 in der Richtung nach links und nach rechts).
Und die Vorsprünge der ersten Gruppe Elektroden stehen den ausgedehnten oder geraden
Linienteilen der benachbarten zweiten Gruppe Elektroden gegenüber, und die Vorsprünge
24 der zweiten Gruppe Elektroden stehen den ausgedehnten oder geraden Linienteilen der
benachbarten ersten Gruppe Elektroden gegenüber.
Wie in der Fig. 5 gezeigt, ist über den ersten Elektroden 30 und den zweiten Elektroden 31
eine dielektrische Schicht 22 ausgebildet. Ferner ist auf der dielektrischen Schicht 22 ein
Reflexionsfilm 23 ausgebildet.
Ein oberes Substrat 2 besteht aus einem transparenten Isoliermaterial, wie beispielsweise
Kunststoff, Glas od. dgl., und hat beispielsweise eine Dicke von 2 mm. An der Innenfläche
des oberen Substrats 2 haftet eine Fluoreszenzschicht 21 an.
Das untere Substrat 1 und das obere Substrat 2 sind so angeordnet, daß sie einander mit
einem Abstand von beispielsweise 4 mm gegenüberstehen. Unter Verwendung von Frit
tegläsern (Gläser mit niedrigem Schmelzpunkt) 11 verbindet ein Rahmenwerkelement
(Abdichtelement) 3 das untere Substrat 1 mit dem oberen Substrat 2. Auf diese Art und
Weise ist ein geschlossener (abgedichteter) Behälter ausgebildet. In diesem geschlossenen
Behälter ist ein Entladungsgas 12 aus Edelgas oder Edelgas und Quecksilber dicht einge
schlossen.
Ein Verfahren zum Treiben der Flachpaneel-Fluoreszenzlampe 20 mit der vorstehend be
schriebenen Struktur wird im folgenden erläutert. Fig. 7A und 7B zeigen Signalformen der
Spannungen, die an die ersten Elektroden 30 bzw. zweiten Elektroden 31 angelegt wer
den. Wie in der Fig. 7A und 7B gezeigt, wird während einer Periode T1 an die ersten
Elektroden 30 eine negative Spannung angelegt und an die zweiten Elektroden 31 eine
positive Spannung angelegt, während einer Periode T2 an die ersten Elektroden
30 eine positive Spannung angelegt wird und an die zweiten Elektroden 31 eine negative
Spannung angelegt wird. Bei diesen Treiberverfahren werden zwei Impulsformen mit un
terschiedlichen Polaritäten verwendet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die
Verwendung solcher Signalformen begrenzt. Stattdessen kann eine gleichgerichtete Halb
wellensignalform mit positiver Polarität und eine gleichgerichtete Halbwellen-Signalform
mit negativer Polarität einer sinusförmigen Signalform verwendet werden. Anders ausge
drückt, jegliche Signalformen, die periodisch die Polaritäten der Spannungen umkehren,
welche jeweils an die erste Gruppe Elektroden und die zweite Gruppe Elektroden angelegt
werden, können verwendet werden.
Von dem Schaltungssubstrat 10 werden über das Kabel 13 Spannungen mit den in den
Fig. 7A und 7B gezeigten Signalformen an die ersten Elektroden 30 und die zweiten
Elektroden 31 angelegt. In diesem Fall wird in dreieckigen Flächen, die durch die Vor
sprünge 24 der ersten Elektroden 30 als Scheitelpunkte und die gegenüberliegenden zwei
ten Elektroden 31 als Basen gebildet sind, wie in der Fig. 8A gezeigt ist, während einer
Periode T1 (einer Periode, während der die ersten Elektroden 30 als Kathoden und die
zweiten Elektroden 31 als Anoden wirken) elektrische Entladung verursacht (oder sie tritt
auf).
Andererseits wird während einer Periode T2 (einer Periode, während der die ersten Elek
troden 30 als Anoden und die zweiten Elektroden 31 als Kathoden wirken) eine elektrische
Entladung in Dreiecksflächen verursacht, die durch die Vorsprünge 24 der zweiten Elek
troden 31 als Scheitelpunkte und die gegenüberliegenden ersten Elektroden 30 als Basen
gebildet sind, wie dies in der Fig. 8B gezeigt ist. Die elektrische Entladung wird in unter
schiedlichen Flächen in aufeinanderfolgenden zwei Perioden verursacht.
Das Entladungsgas 12, das in der Lampe eingeschlossen ist, wird durch die elektrische
Entladung angeregt, um Ultraviolettstrahlen zu erzeugen. Die erzeugten Ultraviolettstrah
len treffen auf die Leuchtstoffschicht 21 und diese emittiert (strahlt ab) sichtbares Licht.
Die Frequenzen der in den Fig. 7A und 7B gezeigten Versorgungsspannungen, die vom
Schaltungssubstrat 10 ausgegeben werden, sind beispielsweise 20 kHz bis 600 kHz. Dem
gemäß wird das sichtbare Licht, welches durch die zwei Muster der elektrischen Entla
dung, die jeweils in den Fig. 8A und 8B gezeigt sind, vom menschlichen Auge als ein
integriertes sichtbares Licht angesehen. Somit wird die gesamte Flachpaneel-Fluoreszenz
platte so angesehen, als ob sie die ganze Zeit Licht emittiert. Da daher eine Fläche, die
ungefähr zweimal so groß wie diejenige der herkömmlichen Flachpaneel-Fluroreszenz
lampe ist, als lichtemittierend angesehen wird, kann die Flachpaneel-Fluoreszenzlampe ge
mäß dieser Ausführungsform die Ungleichmäßigkeit der Lichtintensität verringern, wenn
sie als Rückbeleuchtung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung verwendet wird. Anders
als bei der herkömmlichen erfolgt ferner die elektrische Entladung kontinuierlich. Daher
wird die Lichtintensität ungefähr zweimal so groß.
Da die Dicke der Diffusionsplatten dünner als bei einer herkömmlichen Einrichtung ge
macht werden kann und der Abstand zwischen dem Flüssigkristall-Anzeigepaneel 6 und der
Flachpaneel-Fluoreszenzlampe 20 verkürzt werden kann, weil die Ungleichförmigkeit der
Lichtintensität verringert ist, kann eine dünne und leichte Anzeigevorrichtung hergestellt
werden. Und die Entladungsflächen unterscheiden sich zwischen der Periode T1 und der
Periode T2. Auf diese Art und Weise rekombinieren die Atome des Edelgases in den Flä
chen, in welchen die elektrische Ladung während einer der Perioden nicht verursacht wird.
Daher wird die Lichtemissionseffizienz verglichen mit einer herkömmlichen Einrichtung
nicht stark gesenkt.
Durch Ankleben eines Reflexionsfilms 23 aus Aluminium od. dgl. an der Oberfläche des
unteren Substrats 1 ist es möglich zu verhindern, daß Licht an der Rückseite der Flüssig
kristallanzeigevorrichtung nach außen tritt. Auf diese Art und Weise kann eine Lampe mit
einer höheren Lichtemissionsfrequenz erzielt werden.
Die Struktur der ersten Elektroden 30 und der zweiten Elektroden ist nicht auf die in der
Fig. 6 gezeigte Struktur begrenzt. Beispielsweise können die ersten Elektroden 30 und die
zweiten Elektroden 31 wie in der Fig. 9 gezeigt strukturiert sein. In der Fig. 9 ist die
Struktur der ersten Elektroden 30 und die Struktur der zweiten Elektroden 31 die gleiche.
Das heißt, die Vorsprünge 24 sind an jeder Elektrode in regelmäßigen Abständen vorgese
hen, um an jeder Elektrode abwechselnd nach links und rechts vorzustehen. Jeder Vor
sprung 24 ist so angeordnet, daß er einem ausgedehnten oder geraden linienförmigen Teil
einer benachbarten Elektrode gegenübersteht.
Mit den in der Fig. 9 gezeigten Strukturen wird während einer Periode T1, in welcher an
die ersten Elektroden 30 eine negative Spannung angelegt wird und an die zweiten Elek
troden 31 eine positive Spannung angelegt wird, eine elektrische Entladung in einem Mu
ster, wie in der Fig. 10A gezeigt, verursacht. Während einer Periode T2, während der an
die ersten Elektroden 30 eine positive Spannung angelegt wird und an die zweiten Elek
troden 31 eine negative Spannung angelegt wird, wird eine elektrische Entladung in einem
Muster wie in der Fig. 10B gezeigt verursacht.
Eine Flachpaneel-Fluoreszenzlampe gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegen
den Erfindung wird nun im folgenden erläutert. Wie in der Fig. 11 gezeigt, sind in der
Flachpaneel-Fluoreszenzlampe 20 gemäß der zweiten Ausführungsform erste Elektroden 30
auf einem unteren Substrat 1 und zweite Elektroden 31 auf einem oberen Substrat 2 ange
ordnet. In der Draufsicht der Anordnung der Elektroden, wie aus dem Vorstehenden zu
ersehen ist, ist die Flachpaneel-Fluoreszenzlampe 20 die gleiche wie im Fall der Fluores
zenzlampe 20 gemäß der ersten Ausführungsform. Demgemäß wird während einer Periode
T1, während der an die ersten Elektroden 30 eine negative Spannung angelegt wird und an
die zweiten Elektroden 31 eine positive Spannung angelegt wird, eine elektrische Entla
dung in einem in der Fig. 8A oder der Fig. 10A gezeigten Muster verursacht. Während
einer Periode T2, während der an die ersten Elektroden 30 eine positive Spannung angelegt
wird und an die zweiten Elektroden 31 eine negative Spannung angelegt wird, wird eine
elektrische Entladung in einem in der Fig. 8B oder in der Fig. 10B gezeigten Muster verur
sacht.
Bei der in der Fig. 11 gezeigten Struktur ist vorzuziehen, daß die zweiten Elektroden 31,
die an dem oberen Substrat 2, an welchem Licht emittiert wird, ausgebildet sind, aus einem
transparenten, leitfähigen Material (beispielsweise ITO (Indiumzinnoxid) od. dgl.)) beste
hen, da die Lichtdurchlässigkeit verbessert würde. Mit der Verwendung eines transparen
ten, leitfähigen Materials wird die Flachpaneel-Fluoreszenzlampe noch geeigneter als
Rückbeleuchtung.
Nun wird eine Flachpaneel-Fluoreszenzlampe gemäß einer dritten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung erläutert. Der Unterschied zwischen der Flachpaneel-Fluoreszenz
lampe gemäß der dritten Ausführungsform und derjenigen der ersten und zweiten Ausfüh
rungsformen besteht darin, daß die Fluoreszenzlampe dieser Ausführungsform drei Grup
pen von Elektroden hat.
Fig. 12 zeigt in einer Ansicht im Schnitt die Flachpaneel-Fluoreszenzlampe gemäß dieser
Ausführungsform. Die Fig. 12A und 12B zeigen Anordnungen der Elektroden. Wie in
der Fig. 12A gezeigt, sind erste Elektroden 30 und zweite Elektroden 31 alternierend auf
einem unteren Substrat 1, weitgehend parallel, angeordnet. Die ersten Elektroden 30 sind
miteinander verbunden und die zweiten Elektroden 31 sind miteinander verbunden. Dritte
Elektroden 32 bestehen aus einem transparenten, leitfähigen Material, wie beispielsweise
ITO, und sind auf einem oberen Substrat 2 so angeordnet, daß sie den zweiten Elektroden
31 wie in der Fig. 12B gezeigt gegenüberstehen. Die dritten Elektroden 32 sind miteinan
der verbunden.
Wie in der Fig. 12A gezeigt, sind an den ersten Elektroden 30 keine Vorsprünge 24 vorge
sehen. An den zweiten Elektroden 31 sind Vorsprünge 24B in vorbestimmten Intervallen
so vorgesehen, daß sie nach beiden Seiten hin vorstehen (in der Fig. 12A in der Richtung
nach links und nach rechts).
Wie in der Fig. 12B gezeigt, sind an den dritten Elektroden 32 in vorbestimmten Interval
len Vorsprünge 24C so vorgesehen, daß sie an beiden Seiten vorstehen. Die Vorsprünge
24B der zweiten Elektroden 31 und die Vorsprünge 24C der dritten Elektroden 32 sind im
versetzten Zustand angeordnet.
Die Substrate 1 und 2 sind einander gegenüberliegend angeordnet und mittels eines Rah
menwerkelementes 3 miteinander verbunden, um ein luftdichtes Gefäß zu bilden. In dem
Gefäß ist ein Edelgas dicht eingeschlossen. An der Innenfläche des unteren Substrats 1 ist
eine dielektrische Schicht 22 ausgebildet. Auf der Innenfläche des oberen Substrats 2 ist
eine Leuchtstoffschicht 21 ausgebildet.
Es wird die Funktionsweise dieser Flachpaneel-Fluoreszenzlampe erläutert.
Die Fig. 13A bis 13C zeigen jeweils Beispiele der Signalformen von Spannungen, die
an die ersten bis dritten Elektroden 30 bis 32 angelegt werden. Bei diesen Beispielen wird
ein sinusförmiges Signal als eine Treiberspannung verwendet. Wie in den Fig. 13A bis
13C gezeigt, wird an die ersten Elektroden 30 eine Spannung E1 angelegt, die ein Voll
weg-gleichgerichtetes Sinuswellen-Signal ist. Eine Spannung E2, die ein Halbwellen
gleichgerichtetes Sinuswellensignal mit negativer Polarität ist, wird an die zweiten Elek
troden 31 angelegt. An die dritten Elektroden 32 wird eine Spannung E3 angelegt, die ein
Halbwellen-gleichgerichtetes Sinuswellensignal mit negativer Polarität ist, dessen Phase
gegenüber der Spannung E2 um 180° verschoben ist. Die Frequenzen der Treiberspannun
gen E1 bis E3 sind beispielsweise 20 kHz bis 600 kHz.
Durch Anlegen dieser Spannungen an die ersten bis dritten Elektroden 30 bis 32 wird wäh
rend einer Periode T1 eine elektrische Entladung zwischen den ersten Elektroden 30 und
den zweiten Elektroden 31, wie in der Fig. 14A gezeigt, verursacht, und während einer
Periode T2 wird eine elektrische Entladung zwischen den ersten Elektroden 30 und den
dritten Elektroden 32, wie in der Fig. 14B gezeigt, verursacht. Die Entladungsflächen wäh
rend der Periode T1 und die Entladungsflächen während der Periode T2 unterscheiden sich
voneinander. Das heißt, gemäß dieser Ausführungsform werden die Entladungsflächen in
eine Periode T1 und eine Periode T2 alterniert. Daher wird, wenn die Fluoreszenzlampe
von ihrer Vorderseite her betrachtet wird, die Lampe so angesehen, als ob sie von ihrer
gesamten Oberfläche Licht emittiert. Demgemäß kann ähnlich wie bei der ersten Ausfüh
rungsform eine Rückbeleuchtung erzielt werden, die eine Lichtintensität hat, die zweimal
so groß wie diejenige einer herkömmlichen Einrichtung ist und die eine verminderte Un
gleichmäßigkeit der Lichtintensität hat.
Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung hat eine Funktion zum Einstellen ihrer Lichtinten
sität in Übereinstimmung mit der Umgebung des Verwendungsortes oder der Vorliebe
eines Benutzers (im Nachfolgenden wird diese Funktion als Lichteinstellfunktion bezeich
net). Diese Lichteinstellfunktion wird durchgeführt, um die Lichtintensität zu ändern, die
von der Rückbeleuchtung emittiert wird.
Es wird nun eine Flachpaneel-Fluoreszenzlampe mit einer Lichteinstellfunktion erläutert.
Es gibt gewisse Verfahren zum Einstellen der Lichtintensität. Das am häufigsten verwen
dete Verfahren ist ein PBM-(Pulsbreitemodulation)-Lichteinstellverfahren. Gemäß diesem
PBM-Lichteinstellverfahren wird eine Periode, während der eine Spannung an das Entla
dungsgas angelegt wird, in einem vorbestimmten Zyklus gesteuert oder eingestellt. Der
Zyklus PBM-Zyklus, mit dem eine Periode für das Anlegen der Spannung gesteuert wird,
ist größer als die Zyklen (Treiberzyklen) der Lampentreiberspannungen, wie sie in den
Fig. 7A und 7B und Fig. 13A und 13C gezeigt sind. Um den PBM-Zyklus in eine
Frequenz umzuwandeln, die reziprok zu einem Zyklus ist, wird die Frequenz für die PBM-
Lichteinstellung (Lichteinstellfrequenz) auf 100 Hz bis 400 Hz gesetzt, was kleiner als die
Frequenzen (Treibfrequenzen) der Lampentreiberspannungen ist und größer als die Auflö
sung des menschlichen Auges ist. Die Lichtintensität wird weitgehend linear gemäß einem
Verhältnis von Spannungeinschaltzeit (Anlegezeit) zu der Einschaltzeit plus einer Span
nungsausschaltzeit (Nichtanlegezeit) geändert.
Die in den Fig. 15A und 15B gezeigten Diagramme illustrieren das Konzept der PBM-
Lichteinstellung. Die Fig. 15A und 15B zeigen Beziehungen zwischen der Treiberfre
quenz und der Lichteinstellfrequenz für den Fall, bei dem eine sinusförmige Signalform als
Signalform für das Treiben der Lampe verwendet wird. Die Spannungseinschaltzeit ist
eine Periode, während der eine Treiberspannung an die Entladungselektroden angelegt
wird. Eine Spannungsausschaltzeit ist eine Periode, während der die Versorgung mit der
Treiberspannung gestoppt wird. Beispielsweise heißt ein Lichteinstellgrad von 10%, daß
die Berechnung "Spannungseinschaltzeit"/PBM-Lichteinstellzyklus × 100" gleich 10 ist.
Ein Lichteinstellgrad 100% zeigt an, daß die Spannungsausschaltzeit gleich Null ist und
die Lichtintensität der Lampe ihr Maximum hat.
Die Fig. 16A bis 16c sind Diagramme, welche Bilder der drei Spannungen zeigen, die
an die ersten bis dritten Elektroden 30 bis 32 angelegt werden, welche in der Flachpaneel-
Fluoreszenzlampe enthalten sind, welche die in den Fig. 12 und 12A und 12B gezeigte
Struktur haben.
Perioden, während denen eine Vollweg-gleichgerichtete Spannung an die ersten Elektro
den 30 angelegt werden, sind in der Fig. 16A gezeigt, und während denen eine Einweg
gleichgerichtete Spannung mit einer negativen Polarität abwechselnd an die zweiten Elek
troden 31 und dritten Elektroden 32 angelegt wird, wie dies in den Fig. 16B und 16C
gezeigt sind, sind elektrische Entladungs-Einschalt-Zeiten. Die anderen Perioden sind
elektrische Entladungs-Ausschaltzeiten.
Für den Fall, daß bei einer Fluoreszenzlampe der Lichteinstellgrad auf 10% oder darunter
eingestellt ist, wird die elektrische Entladungs-Einschaltzeit im allgemeinen kurz. Dies
macht die elektrische Entladung unstabil, wodurch ein Flackern des emittierten Lichtes
verursacht wird. Daher kann der Lichteinstellgrad nicht auf 10% oder darunter abgesenkt
werden. Demgemäß kann die Mindestlichtintensität nicht auf 10% der maximalen Licht
intensität oder darunter abgesenkt werden. Beispielsweise erfordert ein Autonavigationssy
stem, daß Licht von 400 cd × m-2 (Candela pro Quadratmeter) bei Tag als Rückbeleuchtung
emittiert wird. Wenn eine Lampe zum Emittieren eines derartig hellen Lichtes in einem
Autonavigationssystem mit einer derartigen Anforderung verwendet wird, kann die Licht
intensität nicht auf 40 cd × m-2 oder darunter bei Nacht reduziert werden. Daher kann eine
Person in dem Wagen den Navigationsschirm bei Nacht nicht gut sehen, weit der Schirm
eine zu große Blendwirkung hat.
Wenn daher gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Lichtin
tensität auf den Mindestpegel eingestellt wird, ist die elektrische Entladung nur eine Peri
ode der Perioden T1 oder T2 eingeschaltet, und die elektrische Entladung ist in der ande
ren Periode ausgeschaltet. Das heißt, und wie unten in der Tabelle 1 gezeigt, kann in einem
Fall, bei dem die maximale Lichtintensität einer herkömmlichen Lampe 100 ist, die glei
che Lichtintensität in den Lampen gemäß der ersten bis dritten Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung durch eine 50% Lichteinstellung erzielt werden. Das heißt, die
elektrische Entladung ist in jeder Periode T1 und T2 50% eingeschaltet, und die elektrische
Entladung ist in den anderen 50% jeder Periode T1 und T2 ausgeschaltet. Und wenn die
Mindestlichtintensität erforderlich ist, werden in jeder Periode T1 10% Lichteinstellung
(Einschaltzeit: Ausschaltzeit 10 : 90) angelegt und in jeder Periode T2 0% Lichteinstel
lung (Einschaltzeit: Ausschaltzeit = 0 : 100) angelegt. Als Ergebnis dieser Lichteinstel
lung kann eine Lichtintensität die gleich 5% der maximalen Lichtintensität ist, insgesamt
erhalten werden. Somit kann ein herkömmlicher Lichteinstellbereich von 100 bis 10% auf
100 bis 5% ausgedehnt werden. Daher kann das Problem eines zu hellen Lichtes für das
Betrachten eines Autonavigations-Bildschirms bei Nacht überwunden werden.
Wenn in den beiden Perioden T1 und T2 hundertprozent Lichteinstellung angelegt wird,
wenn die Lichtintensität auf den maximalen Pegel gesetzt ist, ist die maximale Lichtinten
sität gleich 200% der maximalen Lichtintensität der herkömmlichen Lampe. Daher kann in
diesem Fall ein Lichteinstellbereich von 200 bis 5% der maximalen Lichtintensität der
herkömmlichen Lampe erzielt werden.
Eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine Flachpaneel-Fluores
zenzlampe, die eine reduzierte Farbänderung erzielt.
Fig. 17 zeigt die Farbwertkoordinaten, welche die Änderungen des Farbwertes in Bezie
hung zur Einschaltzeit zeigen, welche für den Fall verursacht werden können, bei dem eine
PWM-Lichteinstellung bei einer herkömmlichen Fluoreszenzlampe angewandt wird, wo
bei deren Flüssigkristallanzeigepaneel weiß ist. In der Fig. 17 wird vorgeschlagen,
daß, wenn die Einschaltzeit 20% des PWM-Lichteinstellzyklus oder darunter wird, die
Farbwerte x und y steigen, wodurch die weiße Farbe des Anzeigepaneels sich leicht nach
gelb umwandelt.
Ein Grund für ein derartiges Phänomen kann wie folgt angesehen werden. Eine Fluores
zenzlampe, die als Rückbeleuchtung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung verwendet
wird, verwendet üblicherweise einen Leuchtstoff, der aus einem Gemisch aus den drei
Leuchtstoffen (R, G und B) besteht. Wenn die PWM-Lichteinstellung angewandt wird,
wird die elektrische Entladung während einer gewissen Zeit gestoppt. Infolge der Nach
leuchtcharakteristik des Leuchtstoffes wird die Lichtemission jedoch für mehrere ms-
(Millisekunden) fortgesetzt. Die Nachleuchtzeit variiert gemäß jedem der R-, G-, und B-
Leuchtstoffe. Daher kann davon ausgegangen werden, daß die Einschaltzeit kürzer wird,
wie das Gleichgewicht zwischen den Lichtemissions-Effizienzen der R-, G- und B-
Leuchtstoffe geändert wird, wodurch der Farbwert geändert wird. Wenn eine derartige
Farbänderung verursacht wird, wird die Anzeigequalität stark verschlechtert.
Daher wird gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, beim Ein
stellen der Lampe auf die Mindestlichtintensität eine Spannung, die an die Entladungs
elektroden angelegt wird, für eine Periode der Perioden T1 oder T2 abgeschaltet (die eine
der Perioden wird als Lichtausschaltperiode bezeichnet) und es wird an die Entladungs
elektroden in der anderen Periode eine Spannung angelegt, wobei die andere Periode als
Lichteinschaltperiode bezeichnet wird. Wenn demgemäß Licht in einer der zweit lichtemit
tierenden Flächen (Entladungsflächen) in Übereinstimmung mit der 20%-Lichteinstellung
eingeschaltet wird, wird die Lichtintensität insgesamt 1/10 der maximalen Lichtintensität.
Dieses Schema ist in der untenstehenden Tabelle 2 gezeigt. Da die Lichtintensität auf 10%
des Maximums gesenkt werden kann, während die 20% Lichteinstellung wie vorstehend
beschrieben aufrecht erhalten wird, tritt keine Farbänderung auf.
Tabelle 2
In den vorstehend beschriebenen vierten und fünften Ausführungsformen wird in einem
Fall, bei dem Licht in einer der zwei Lichtabstrahlflächen eingeschaltet wird, die Un
gleichmäßigkeit der Lichtintensität nicht mehr reduziert als die Ungleichmäßigkeit, welche
bei einer herkömmlichen Lampe verursacht wird. Für den Fall, bei dem es jedoch wichti
ger ist, den Lichteinstellbereich auszudehnen oder die Farbänderung zu verringern, die in
Antwort auf die Lichteinstellung verursacht wird, als die Ungleichmäßigkeit der Lichtin
tensität zu verringern, können die Treiberverfahren wie sie in den vierten und fünften Aus
führungsformen beschrieben worden sind, wirksam sein.
Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind die Entladungsflächen in
eine Anzahl von Gruppen unterteilt, so daß Licht von einer Anzahl von Gruppenentla
dungsflächen abwechselnd emittiert wird. Demgemäß ist die Fläche für die elektrische
Entladung größer als diejenige bei einer herkömmlichen Lampe. Somit scheint die Entla
dungsfläche über die gesamte Oberfläche der Flachpaneel-Fluoreszenzlampe ausgedehnt zu
sein. Daher kann eine Lampe mit verringerter Ungleichförmigkeit der Lichtintensität er
zielt werden. Wenn diese Lampe Rückbeleuchtung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung
oder dgl. verwendet wird, kann die Helligkeit des gesamten Anzeigeschirms gleichförmig
gemacht werden.
Als Ergebnis des Erfolgs beim Verringern der Ungleichförmigkeit der Lichtintensität wird
es möglich, Diffusionsplatten zum Verringern der Ungleichmäßigkeit der Lichtintensität
dünner zu machen und damit die Herstellung einer dünneren und leichteren Flüssigkristall
anzeige und eine Reduktion der Herstellungskosten zu realisieren.
Für den Fall, daß eine Mindestlichtintensität benötigt wird, wenn die Lampe gemäß dieser
Erfindung als Rückbeleuchtung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung verwendet wird,
kann die Ausdehnung eines Lichteinstellbereiches in die Reduktion der Farbänderung mit
der Entladung von nur einer Gruppe realisiert werden. Daher ist die Lampe gemäß der
vorliegenden Erfindung für Anwendungen geeignet, wie beispielsweise ein Autonavigati
onssystem oder ein Fernsehgerät, bei dem ein hochpräziser Bildschirm mit einem weiten
Lichteinstellbereich und einer verminderten Farbänderung gewünscht ist.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehenden beschriebenen Ausführungsfor
men begrenzt, sondern kann in verschiedenen Arten modifiziert und angewandt werden.
Beispielsweise ist die Form der Vorsprünge 24 nicht auf die vorstehend beschriebenen
begrenzt. Wie in den Fig. 18A bis 18E gezeigt, können eine Halbkreisform, eine Halb
kreisringform, eine Kreisringform, eine Doppelhalbkreisringsform und eine aus einer An
zahl von linearen Vorsprüngen integrierte Form verwendet werden.
Die Vorsprünge 24 müssen nicht notwendigerweise in der Struktur der Flachpaneel-Fluo
reszenzlampe gemäß der vorliegenden Erfindung benötigt werden. Im wesentlichen kön
nen die gleichen Entladungsflächen erzielt werden, wenn die Vorsprünge durch Strukturie
ren der Elektroden gebildet sind.
Beispielsweise, und wie in den Fig. 19A und 19B gezeigt, können Scheitelpunkte, die
den kürzesten Abstand zu benachbarten Elektroden haben, durch Strukturieren der Außen
formen der Elektroden zu Reihen von regelmäßig angeordneten Kurven gebildet sein. Die
elektrische Entladung wird ausgehend von den Scheitelpunkten in Richtung auf die be
nachbarten Elektroden radial bewirkt. Auf diese Art und Weise kann im wesentlichen der
gleiche Entladungseffekt wie für den Fall der Verwendung der Vorsprünge, erzielt werden.
Der gleiche Entladungseffekt kann erzielt werden, indem eine Form von Elektroden ver
wendet wird, wie sie in der Fig. 19C gezeigt ist, und eine Form der Elektroden verwendet
wird, wie sie in der Fig. 19D gezeigt ist. Die Fig. 19C zeigt eine Form, die aus einer An
zahl von geraden Linien gebildet ist. Die Fig. 19D zeigt eine Form, die aus Kurven und
geraden Linien gebildet ist.
Die Anordnung der Elektroden ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungs
formen begrenzt.
Beispielsweise können die ersten Elektroden 30 an einem Substrat, dem oberen oder unte
ren Substrat 1 oder 2 angeordnet sein, und die zweiten und dritten Elektroden 31 und 32
können an dem jeweils anderen Substrat, dem oberen oder unteren Substrat 1 und 2 ange
ordnet sein. Vorzugsweise können die transparenten Elektroden als die zweiten Elektroden
31 verwendet werden, wobei lichtundurchlässiges Metall zum Verringern des elektrischen
Widerstandes teilweise enthalten sein kann oder nicht.
Verschiedene Ausführungsformen und Änderungen können ohne Abweichen vom breiten
Gedanken und Umfang der Erfindung durchgeführt werden. Die vorstehend beschriebenen
Ausführungsformen dienen zur Illustrierung der vorliegenden Erfindung und nicht zur Be
grenzung des Schutzumfanges der vorliegenden Erfindung. Der Schutzumfang der vorlie
genden Erfindung ist durch die anhängenden Patentansprüche und nicht durch die Ausfüh
rungsformen gegeben. Verschiedene Modifikationen, die innerhalb der Bedeutung eines
Äquivalents der Ansprüche der Erfindung und innerhalb der Patentansprüche liegen, kön
nen als Bestandteil des Umfanges der vorliegenden Erfindung betrachtet werden.